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放線菌で発見された新規キチン分解産物輸送系の機能解析と発現制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17780056
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

齋藤 明広  Chiba University, 大学院・融合科学研究科, 助教 (50375614)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords放線菌 / ストレプトミセス / キチン / オリゴ糖 / ABC輸送系 / キチナーゼ / 糖質加水分解酵素 / 転写制御 / 受容体 / 表面プラズモン共鳴装置
Research Abstract

【目的】平成17-18年度は,キチン分解産物であるN,N'-ジアセチルキトビオース[(GlcNAc)_2]に特異的な輸送系をコードする遺伝子群として,放線菌で発見されたdasABC遺伝子群の機能を明らかにした。平成19年度は,dasABC遺伝子群とともに機能するABC (ATP-binding cassette)サブユニット遺伝子を同定するために,msiKに着目し,その機能を解析した。【結果】msiK遺伝子を相同組換えによって破壊した。msiK変異株では,キチンの資化能が失われ,かつ,(GlcNAc)_2輸送能が失われた。これらの結果から,msiK遺伝子はキチンの資化に必須であること,放線菌Streptomyces coelicolorでの(GlcNAc)_2輸送系は,DasABCも含め,全てがABCに依存する輸送系であること,が判明した。さらに,msiK変異株では,キチンおよび(GlcNAc)_2によるキチナーゼ生産の誘導が欠損したことから,(GlcNAc)_2の細胞内への取り込みが,キチナーゼ生産の誘導に必須であることが示唆された。以上の結果から,MsiKタンパク質は,DasABCとともに(GlcNAc)_2の輸送に関与するサブユニットであり,S. coelicolorでのキチン分解とキチン資化に必須であることが明らかとなった。一方,dasA遺伝子が輸送対象となる(GlcNAc)_2の存在下で転写誘導されるのに対し,msiK遺伝子は構成的に転写されていることが判明した。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] The dasABC gene cluster, adjacent to dasR, encodes a novel ABC transporter for the uptake of N, N'-diacetylchitobiose in Streptomyces coelicolor A3(2)2007

    • Author(s)
      Saito A, Shinya T, Miyamoto K, Yokoyama T, Kaku H, Minami E, Shibuya N, Tsujibo H, Nagata Y, Ando A, Fujii T, Miyashita K
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology 73

      Pages: 3000-308

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    • Author(s)
      Colson S, Stephan J, Hertrich T, Saito A, van Wezel GP, Titgemeyer F, Rigali S
    • Journal Title

      Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology 12

      Pages: 60-66

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      多田有人, 菅原なつ美, 川出光生, 齋藤明広, 安藤昭一
    • Journal Title

      日本菌学会会報 48

      Pages: 25-31

    • NAID

      10020004734

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  • [Journal Article] The conserved cis-acting elements upstream genes composing the chitinolytic system of streptomycetes are DasR responsive elements2007

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      Colson S, Stephan J, Hertrich T, Saito A, van Wezel GP, Titgemeyer F, Rigali S
    • Journal Title

      Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology 12・1-2

      Pages: 60-66

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      Saito A, Shinya T, Miyamoto K, Yokoyama T, Kaku H, Minami E, Shibuya N, Tsujibo H, Nagata Y, Ando A, Fujii T, Miyashita K
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology 73・9(印刷中)

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      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 70・1

      Pages: 237-242

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      10018535629

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      Pages: 790-799

    • NAID

      130000030362

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      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 69・12

      Pages: 2374-2380

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      第59回日本生物工学会大会
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      広島県東広島市
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      2007-09-26
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      第59回日本生物工学会大会
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      広島県東広島市
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      2007-07-27
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      2007-07-27
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      広島県尾道市
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      2007-05-31
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      2007-05-31
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      第2回合同学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道網走市
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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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